Перспективы развития станков с параллельной кинематической структурой для художественных и ювелирных производств Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

УДК 679.8 П.В. Подзоров

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СТАНКОВ С ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ ДЛЯ ХУДОЖЕСТВЕННЫХ И ЮВЕЛИРНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Семинар № 18

ТЪ последнее время все большее

Л-З распространение получают механизмы параллельной кинематики (МПК). Подобное оборудование сочетает в себе высокую жесткость, точность, скорость перемещения рабочего органа и имеет значительные преимущества по сравнению с традиционными (последовательными) механизмами [1-5]. Все это позволило использовать МПК в технологическом оборудовании. Но, безусловно, область их применения не ограничена одними технологическими машинами. МПК применяются уже достаточно давно. В авиации на основе этих механизмов создаются тренажеры имитации полетов. Созданы манипуляторы на основе МПК. Элементы МПК применяются и в различных системах позиционирования, например в механизмах управления углом наклона антенн, в механизмах для изменения положения в пространстве обрабатываемых или измеряемых деталей, в системах управления углом поворота сопел реактивных двигателей и т.д.

Интерес вызывает использование МПК для создания оборудования огранки драгоценных камней. Для того чтобы продемонстрировать преимущества такого оборудования рассмотрим общую схему параллельного_______механизма

Рис. 1. Общая структура МПК

(рис. 1). На схеме представлена общая структура МПК.

Выходное звено (3) механизма связано с основанием (1) кинематическими цепями (2). Число кинематических цепей может быть различным. Каждая кинематическая цепь может содержать один или несколько приводов. Возможны структуры, в которых не все кинематические цепи содержат привод. Используя соответствующие структуры кинематических цепей, можно обеспе-чить выходному звену шесть степеней свободы (такие механизмы называют «гексаподы»).

Существует большое разнообразие кинематических схем МПК, которое образуется применением различных структур кинематических цепей и их сочетаний. Приведем несколько примеров МПК (рис. 2).

В первом механизме (рис. 2, а) используются кинематические цепи с переменными длинами штанг. Выходное звено 1 связано с основанием шестью кинемати-

б)

ческими цепями. Каждая кинематическая цепь состоит из двух цилиндрических полых штанг 2 и 3. Штанга 2 имеет меньший диаметр, так что ее можно установить в штангу 3. Кроме этого внутри штанги 3 располагается привод, как правило, на нове шариковой винтовой передачи. ким образом, штанга может изменять свою длину. С выходным звеном штанги соединены сферическими шарнирами 4, а

Рис. 2. Примеры МПК с переменными (а) и постоянными (б) длинами штанг

с основанием карданными 5. Изменяя длины штанг можно ориентировать выходное

но 3 в пространстве по шести координатам.

В другом механизме (рис. 2, б) используются штанги постоянной длины. Выходное звено 1 связано с основанием 2 шестью кинематическими цепями. Каждая кинематическая цепь состоит из штанги постоянной длины 3. Эти штанги связаны сферическими шарнирами 4 с выходным звеном, а карданными 5 с ползунами 6, которые

ся по направляющим 7 с помощью приводов. Изменяя положения ползунов 6 можно задавать требуемое положение и ориентацию выходного на по шести координатам.

Установив на выходное звено таких механизмов шпиндель с инструментом, например, для огранки камней, мы можем ориентировать его в пространстве по шести степеням свободы, что лит обработать изделие без переустановок и использовании дополнительных приспособлений. Использование

МПК в ювелирной отрасли позволит

чительно упростить механическую

му соответствующего оборудования.

ме этого, параллельные структуры состоят

из стандартных унифицирован-ных узлов, что упрощает их создание.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Потапов В.А. Возможен и успех станков новой концепции? //СТИН. - 1996. - №4. -С.40-45.

2. Бушуев В.В., Хольшев И.Г. Механизмы параллельной структуры в машиностроении. // СТИН. - 2001. - №1. - С.3-8.

3. Бушуев В.В., Подзоров П.В. Особенности проектирования оборудования с параллельной кинематикой. //СТИН. - 2004. - №4. - с.3-10, №5. - с.3-8.

4. Podzorov P.V., Bushuev V.V., “Synthesis of the Equipment on the Base of Parallel Kinematic Mechanism”, 3-rd Chemnitz Parallel Kinematics Se-

minar: Development Methods and Application Experience of Parallel Kinematics. Chemnitz 2002, p.861-882.

5. Podzorov P.V., Bushuev V.V. “Structural and Parametrical Synthesis of Parallel Kinematic Mechanism”, 4-th Chemnitz Parallel Kinematics Seminar: Parallel Kinematic Machines in Research and Practice. Chemnitz 2004, p.339-419.

6. Подзоров П.В., Бушуев В.В. Структурный анализ и классификация механизмов параллельной кинематики // Мехатроника, Автоматизация, Управление. 2004.

— Коротко об авторах -------------------------------------------------------------

Подзоров П.В.- кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Станки», Московский государственный технологический университет «СТАНКИН».

-А

-------------------------------------- © Н.В. Дятлова, Н.П. Никколова,

2005

УДК 622.375.4

Н.В. Дятлова, Н.П. Никколова

ЖЕЛЕЗИСТЫЕ КВАРЦИТЫ КУРСКОЙ МАГНИТНОЙ АНОМАЛИИ В ХУДОЖЕСТВЕННОЙ ОБРАБОТКЕ

Семинар № 18

бработка камня - одно из самых древних занятий и в этом деле накоплен огромный опыт. Наиболее важную роль играют декоративные, коллекционные камни, которые используются как учебный коллекционный материал в качестве наглядных пособий при преподавании геологических и смежных с ними дисциплин; предназначаются для научных исследований, для составления тематических научных и музейных коллекций. Они имеют не только познавательное, но и прикладное эстетическое

назначение: используются в качестве эффектных изделий для украшения интерьеров; в виде сувениров или «визитных карточек» города, района или месторождения.

Далее речь пойдет о нетрадиционном декоративном сырье - древнейших образованиях нашей планеты - докембрий-ских бедных железных рудах КМА - железистых кварцитах.

Открытие их, как нового поделочного камня, представляет интерес и для ювелиров и для геологов.